Электробалансы и повышение эффективности режимов электропотребления промышленных предприятий

Электробалансы и повышение эффективности режимов электропотребления промышленных предприятий

Роль электробалансов в нормировании электропотребления и их виды

В нормировании расходов электроэнергии на единицу продукции ведущая роль принадлежит электрическим балансам объектов нормирования и электрическим характеристикам технологических агрегатов и операций. Электробалансы помогают выявить и правильно оценить излишние потери электроэнергии и наметить пути ее экономии.

Электрические характеристики, выражающие функциональные связи между элементами расхода электроэнергии и аргументирующими величинами, характеризующими сырье, готовую продукцию и технологические процессы, позволяют установить оптимальные их значения и оптимальные удельные расходы электроэнергии. Дополняя друг друга, они являются той базой, на которой можно обоснованно рассчитывать прогрессивные нормы расхода электроэнергии.

Электробалансы, составляемые промышленными предприятиями, в зависимости от масштаба решаемых задач подразделяют на балансы:

операций и агрегатов;

совокупных производственных процессов участков, отделений, цехов и комплексных энергоустановок (котельные, компрессорные и т. д.);

По назначению балансы делят на фактические, нормализованные, плановые и перспективные.

Фактические электробалансы отражают фактические показатели потребления электроэнергии и фактический среднегодовой качественный уровень использования энергии в истекшем году.

Нормализованные электробалансы отражают наиболее прогрессивный, обоснованный технико-экономическими расчетами уровень использования энергии агрегатом, процессом, установкой, цехом, предприятием. Базой для расчета таких электробалансов служат электрические характеристики агрегатов и операций и составленные на их основе прогрессивные удельные нормативы потерь и полезного потребления электроэнергии, соответствующие оптимальным условиям производства.

Плановые электробалансы являются основной формой ежегодного планирования электропотребления предприятия. Такие балансы составляют исходя из заданной производственной программы и действующих условий предприятия в отношении технологии, организации производства и схемы электроснабжения, но учитывают конкретные изменения указанных условий, намеченные техническим планом предприятия на предстоящий год.

Перспективные электробалансы составляют на длительные сроки (пять и более лет) и отражают намечаемые на эти периоды коренные изменения в технологии, организации и объеме производства. В ходе составлена перспективных электробалансов на базе технико-экономических расчеов решают вопросы выбора нового технологического и электротехническое оборудования с лучшими электротехническими характеристиками, проектируют более рациональные схемы электроснабжения, обосновывают сооружение новых, расширение и реконструкцию существующих электроустановок и сетей.

Каждый электрик должен знать:  Телемеханизация электрических установок

Структура и формы

Электробаланс агрегата, участка, цеха, предприятия состоит и двух частей — приходной и расходной, численно равных друг другу. Приходная часть включает электроэнергию, полученную от источника питания (внешнего, собственного). Расходная часть включает следующие статьи расхода:

прямые затраты на основной технологический процесс с выделением полезного расхода электроэнергии на выпуск продукции;

косвенные затраты электроэнергии на основной технологический процесс вследствие несовершенства или нарушения технологических норм;

затраты электроэнергии на вспомогательные нужды (вентиляцию, освещение, цеховой транспорт и т. п.);

потери электроэнергии в элементах системы электроснабжения (линиях, трансформаторах, реакторах, компенсирующих устройствах и двигателях);

отпуск электроэнергии посторонним потребителям.

Электробалансы агрегатов оформляют в виде таблиц или диаграмм, относя цифры баланса к заданной или фактической производительности агрегата либо к единице вырабатываемой агрегатом основной продукции или расходуемого основного сырья. Электробалансы участков, отделений, цехов и предприятий оформляют в форме таблиц, выражая статьи баланса в абсолютных или удельных показателях.

Работы по составлению и анализу электробалансов ориентированы на решение задач оценки фактического положения и повышения эффективности электроснабжения и электропотребления, количественной оценки резервов экономии и потерь энергии, определение требований по совершенствованию контроля фактических режимов электропотребления.

При составлении электробалансов исходными данными служат:

а) перечень электрооборудования с указанием паспортных параметров и характеристик,

б) материалы технологических карт и перечня технологических операций,

в) исполнительские схемы электроснабжения,

г) результаты целенаправленных замеров потребления электроэнергии и реактивной мощности,

д) оперативные журналы и существующие на предприятии формы отчетности,

е) акты ранее проведенных обследований электрохозяйства, материалы планового, финансового отделов, других служб предприятия.

Электробаланс агрегата, технологического узла, цеха, предприятия в целом состоит из приходной и расходной частей, суммарно равных друг другу.

Полезный расход (количество полезно использованной энергии) определяется как теоретически необходимое для реализации технологического процесса, рассчитывается, как правило, по формулам, приводимым в отраслевой научно-технической литературе (например, технологические операции деревообработки, производства мебели, плит и т. д.).

Каждый электрик должен знать:  Эффект Ганна

Целесообразно на действующих предприятиях более широко использовать расчетно-экспериментальный метод. При использовании этого метода полезный расход определяется вычитанием из фактического, измененного счетчиком расхода энергии, потерь ее в сетях, силовых трансформаторах, электроприводе.

Потери энергии пока приборно не определяются, величину их находят расчетом.

Определение потерь энергии в электрических сетях

Величина потерь энергии Δ Wc кВт-ч в сети, питающей электрифицированный агрегат, участок, цех с электропотреблением W, кВт-ч и расходом реактивной мощности V, квар-ч определена

где Ic — величина потребляемого тока, А, R — сопротивление линии, Ом, Тр — продолжительность работы электропотребляющего оборудования, ч.

Коэффициент 3,3 (1,1×3) учитывает увеличение сопротивления из-за переходных контактов, скрутки жил, увеличения длины из-за прогиба ВЛ или изгибов кабеля.

При отсутствии данных о фактическом значении Тр продолжительность работы электропотребляющего оборудования с достаточной точностью можно определить Tp = V/ q ч, где V — расход реактивной мощности, кварч, q ч — часовой расход реактивной мощности.

Изменения активной мощности основной промышленной нагрузки промышленных предприятий — асинхронных двигателей определяются интенсивностью процесса. Изменения реактивной мощности в гораздо меньшей мере определены им, поэтому оценка Тр производится по потреблению реактивной мощности. При неоднократном определении Δ Wс для ряда объектов рекомендуется все расчеты автоматизировать.

Определение потерь энергии в силовых трансформаторах

Потери энергии в силовых трансформаторах Δ Wт, кВт-ч равны

где Ро, Рк — потери холостого хода, и короткого замыкания, кВт, принимаются по паспортным данным (при их отсутствии по справочнику), к — коэффициент загрузки трансформатора, Тп, Тр- число часов присоединения и работы под нагрузкой, ч. При оценке потерь загрузку трансформатора обычно оценивают по месячному расходу энергии и реактивной мощности.

Для предприятий, работающих в две смены Тр принимают 450 ч, в три смены 700 ч. Значение Тп для января, марта, мая, июля августа, октября, декабря 744 ч, для апреля, июня, сентября, ноября 720 ч, февраля 672 ч.

Каждый электрик должен знать:  Энергия сигнала, представленного в форме обобщённого ряда Фурье

Если трансформатор отключался на выходные и праздничные дни Тп уменьшается на время отключения.

Электробалансы агрегатов и технологических участков

При составлении электробалансов расход электроэнергии и реактивной мощности определяют с помощью имеющихся контрольно-измерительных приборов, применением переносных приборов, расчетным путем, когда контрольно-измерительные приборы отсутствуют или экономически не оправданы.

Потери в двигателях и приводимых механизмах рассчитывают лишь для крупных агрегатов. Для машин переменного тока

Для машин постоянного тока

где Δ Wас, Δ Wмех — потери в стали двигателя и механические потери в агрегате, кВт-ч, Ро — определяемая по ваттметру (счетчику) мощность холостого хода двигателя, соединенного с приводимым механизмом, кВт, I о — ток холостого хода, А, r о — сопротивление якоря, Ом, r1 — сопротивление статора и ротора, приведенные к статору для асинхронных двигателей, Ом.

Электробалансы оформляют в виде таблиц или диаграмм, выражая статьи баланса в абсолютных и относительных единицах. В нормализованном электробалансе косвенные потери отсутствуют, так как технологический процесс предполагается в оптимальном режиме.

Электробалансы цехов и предприятий

Электробаланс по цеху получают суммированием соответствующих статей электробалансов питающих фидеров, образуемых в свою очередь балансами технологических узлов и агрегатов. В расходной части цеховых лектробалансов подразделяют расход энергии в технологических процессах, основных и вспомогательных, в цеховых сетях, трансформаторах, электроприводе, расход на общецеховые нужды (освещение, отопление, вентиляция и т. д.).

При анализе потерь в сетях особое внимание уделяется оценке режима потребления реактивной мощности. Потери в электроприводах оценивают обычно лишь для крупных агрегатов, здесь постоянные потери находят по мощности (току) холостого хода, а нагрузочные по среднему потреблению тока.

Электробаланс завода по производству древесноволокнистых плит:

Расход электроэнергии можно относить на единицу продукции и сопоставлять с нормативами. Электробалансы по предприятию составляют суммированием цеховых электробалансов с учетом общезаводских нужд, отпуска энергии сторонним потребителям.

Добавить комментарий